工厂10kv总变电所及配电系统设计
摘要
工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择,防雷接地装置设计等。
本设计在对化工厂进行供配电调研、论证的基础上，完成了化工厂的负荷计算，无功功率补偿，变配电所位置和型式选择，10KV变配电所主接线设计；还进行了短路电流计算、电气设备的选择与校验。最后对化工厂的变压器进行了保护和供电系统的防雷。
关键词：变电所，负荷，短路电流，电力设备
CHEMICAL TOTAL SUBSTATION AND DISTIBUTION
SYSTEM DESIGN
ABSTRACT
Factory power supply system is the redistribution of power system power step-down power to each plant or shop floor to it by the factory step-down transformer substation, high voltage distribution lines, plant and substation, low voltage distribution lines and electrical equipment composition. The total plant step-down substation and distribution system design is based on the load of each number and nature of the workshop, the production process on the load requirements, and load distribution, combined with the national electricity supply. Address the various departments of the safe, reliable, economic and technological The distribution of electric energy issues. The basic contents of the following areas: incoming line voltage selection, the location of the electrical substation design, calculation and short circuit current protection, electrical equipment selection, the number of plant and transformer substation location and capacity choices lightning protection grounding design.
The design of power distribution in the chemical plant for research, demonstration, based on the completion of the chemical load calculation, reactive power compensation, power distribution by location and type selection, 10KV substation main wiring design; also conducted short-circuit current calculation, electrical equipment selection and validation. Finally, chemical plants and power transformer protection lightning protection system.
KEY WORDS: substation ,load ,short-circuit current,power equipment
目录
前言 (1)
第1章负荷计算 (3)
1.1 计算负荷 (3)
1.1.1 一号变电所的计算负荷 (4)
1.1.2 二号变电所的计算负荷 (5)
1.1.3 三号变电所的计算负荷 (5)
1.1.4 四号变电所的计算负荷 (5)
1.1.5五号变电所的计算负荷 (6)
1.2 无功功率补偿 (6)
1.2.1 一号变电所的无功功率补偿 (6)
1.2.2 二号变电所的无功功率补偿 (8)
1.2.3 三号变电所的无功功率补偿 (9)
1.2.4 四号变电所的无功功率补偿 (10)
1.2.5 五号变电所的无功功率补偿 (11)
1.2.6 所有车间无功补偿后的计算负荷 (12)
第2章变压器和主接线方案的选择 (13)
2.1 变配电所位置的选择和负荷中心确定 (13)
2.1.1 一号车间变电所变压器位置和型式的选择 (15)
2.1.2 二号车间变电所变压器位置和型式的选择 (16)
2.1.3 三号车间变电所变压器位置和型式的选择 (16)
2.1.4 四号车间变电所变压器位置和型式的选择 (16)
2.1.5 五号车间变电所变压器位置和型式的选择 (17)
2.2 变压器和主接线的选择 (18)
2.2.1 变电所变压器的选择 (18)
2.2.2 变电所主接线方案的选择 (19)
2.3 短路电流的计算 (25)
2.3.1绘制计算电路 (25)
2.3.2 确定基准值 (25)
2.3.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (25)
2.3.4 k-1点短路电流的计算 (27)
2.3.5 k-2点短路电流的计算 (27)
2.3.6 短路电流计算结果汇总 (28)
第3章设备的选择校验 (30)
3.1 变电所一次设备的选择校验 (30)
3.1.1 各回路高压侧的条件 (30)
3.1.2 10KV侧一次设备的选择及校验 (31)
3.1.4 高低压母线的选择 (32)
3.2 配变电所进出线的选择 (32)
3.2.1 10KV高压进线的选择校验 (33)
3.2.2 由高压配电室至各车变电缆的选择校验 (33)
第4章二次保护和防雷 (37)
4.1 配变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 (37)
4.1.1 配变电所的电能计量回路 (37)
4.1.2 变电所的测量和绝缘监察回路 (37)
4.1.3.变压器的保护装置 (37)
4.2 配变电所的防雷保护 (40)
4.2.1直击雷防护 (40)
4.2.2雷电侵入波的防护 (40)
结论 (41)
谢辞 (42)
参考文献 (43)
附录 (44)
工厂供电设计的一般原则 (49)
前言
工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
工厂供电工作，不仅对电力工业是一种促进，而且对发展工业生产，实现工业现代化也具有十分重要的意义。随着现代文明的发展和进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。作为电能传输与控制的中间枢纽，变电所的作用越来越显著。电能从区域变电站进入工厂后，首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题，而变电所就担负这一重任。
化工厂总变电所及配电系统的合理设计对于怎样实现电能的合理利用和节约具有重要意义。寻找低耗能，高性能，便于安装维护，快速施工的新型电气设备及配电电器，选择合理的进线电压,设计合理的变配电所位置,进行短路电流的计算及继电保护,电气设备的选择与校验,变压器数量、容量的选择,防雷接地装置的设计等，是现代工厂电力设计的必然趋势。这对于用电管理，电能的优化分配，电压和功率因数的改善和提高，谐波危害的抑制与消除，为工厂企业,设计机构，培养大批技术人员，从事工厂供电方面的设计，研究和维护管理工作是非常必要的。有利于节约资源，降低成本，安全用电，深入贯彻科学发展观，建设资源节约型环境友好型社会。
本次设计主要进行了计算负荷、无功功率补偿、变电所位置及形式选择、变压器和主接线方案的选择、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等）以及防雷保护等的设计。本厂自然条件为：
1、气象条件
（1）最热月平均最高温度为35度。
（2）土壤中0.7~1米深处最热月平均最高温度为20度。
（3）年雷暴日为30天。
（4）土壤冻结深度为1.10米。
（5）夏季主导风向为南风。
2、地质及水文条件
（1）根据工程地质资料：厂区地势平坦，底层为沙质粘土，地质条件较好。
（2）地下水位为2.0~5.3米。
（3）地表耐压力为20吨/平方米。
由于自然条件较好，因此在防雷保护等一些设计中仅作一般性设计。而这些设计是能满足它的要求的。所有设计中有很多是经验设计方法，有长期的实践检验，具有一定的合理性。
第1章 负荷计算
1.1 计算负荷
计算负荷也称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均作为按民热条件选择电器工导体的依据。
我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法的优点是简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算。我们采用需要系数法计算负荷。
全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（见表1-1至表1-5） 设备容量为e P 单位：KW 有功功率为30P 单位：KW 无功功率为30Q 单位：Kvar 视在功率为30S 单位：KVA 需要系数为d K
功率因数为?cos
同期系数为k ∑
则 30P =e P ×d
K
30Q =30P ×?tg
30S =
?cos =30P /30S
同期系数k ∑当计算负荷小于5000KW 时取0.9—1.0。本处统一取0.95。 对于薄膜车间30P =e P ×d K =1440.00×0.60=864.00(KW) 30Q =30P ×?tg =864.00×1.33=1149.12(Kvar)
30S
(KVA)
原料库、生活间、成品库1、成品库2、包装材料库计算方法同上。代入数据计算出结果填入表格。
小计：30P =864.00+7.50+8.00+7.50+7.20+6.00=900.20(KW)
30Q =1149.12+12.98+10.64+12.98+12.46+7.98=1206.16(Kvar)
30S
9(KVA) 在选取95.0K P =∑，95.0K Q =∑后
30P =900.20×0.95=855.19(KW)
30Q =1206.16×0.95=1145.85(Kvar)
30S
=2285.114519.855+=1430.12(KVA)
则总的计算结果见表1-1。其余车间变电所计算同此。计算结果见表1-2至1-5。
1.1.1 一号变电所的计算负荷
（表1-1）一号变电所的计算负荷表
同样，对于以下的车间负荷计算均是如此。这里将计算结果填入相应表格。
1.1.2 二号变电所的计算负荷
（表1-2）二号变电所的计算负荷表
1.1.3 三号变电所的计算负荷
（表1-3）三号变电所的计算负荷表
1.1.4 四号变电所的计算负荷
（表1-4）四号变电所的计算负荷表
1.1.5五号变电所的计算负荷
（表1-5）五号变电所的计算负荷表
1.2 无功功率补偿
在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所补偿无功功率,以改变电力系统中无功功率的流动,从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，这种技术措施称为无功功率补偿。
1.2.1 一号变电所的无功功率补偿
No变电所380V侧最大负荷时的功率因数只有0.60，而由表1-1可知
1
供电部门要求该厂10K进线侧最大负荷时功率因数应在0.90以上，考虑到
变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此在变压器低压侧补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高一些，所以1No 变电所380V 侧最大负荷时功率因数暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量:c Q
则 )]92.0tan(arccos )60.0s [tan(arcco 838.09)tan (tan 2130-=-=??P Q c =855.19×（1.33-0.43） =855.19×0.90 =769.67（Kvar ）
则每一相的补偿容量为769.67/3=256.57（Kvar ）
查《工厂供电》（第二版） 陕西机械学院 苏文成 主编 机械工业出版社p328附录表45 并联电容器技术数据 选BWM6.3-334-1W 型三个，则总共电容补偿量为 334×3=1002（Kvar ）
取 c Q =1002Kvar
无功补偿后的变电所低压侧的视在计算负荷为：
22')2(30)100285.1145(19.855-+=S =867.20（KVA ）
变电所变压器的功率损耗为：
')2(3002.0S P T ≈?=0.02×867.20=17.34（KW ） ')2(3009.0S Q T ≈?=0.09×867.20=78.05（Kvar ）
变电所变压器高压侧的计算负荷为:
')1(30P =855.19＋17.34=872.53（KW ）
')1(30Q =(1145.85-1002)＋44.18=188.03（Kvar ）
22')1(3003.18853.872+=S =892.56（KVA ）
无功补偿后，功率因数提高为：
56
.89253
.872cos ')
1(30')1(30'
)
1(=
=
S P ?
=0.98 无功补偿前后变压器容量的变化:
根据30.S S T N ≥补偿前变压器应选择T N S .=1600KVA
补偿后则应选择'
.T N S =1000KVA
1.2.2 二号变电所的无功功率补偿
由表1-2 可知2No 变电所380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.61，而供电部门要求该厂10K 进线侧最大负荷时功率因数应在0.90以上，考虑到变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此在变压器低压侧补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高一些，所以2No 变电所380V 侧最大负荷时功率因数暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量:c Q
则 )]92.0tan(arccos )61.0s [tan(arcco 801.8)tan (tan 2130-=-=??P Q c =801.8×(1.30-0.43) =801.8×0.87 =697.57（Kvar ）
则每一相的补偿容量为697.57/3=232.52（Kvar ）
查《工厂供电》（第二版） 陕西机械学院 苏文成 主编 机械工业出版社p328附录表45 并联电容器技术数据 选BWM6.3-334-1W 型三个,则总共补偿电容容量为 334×3=1002Kvar
取 c Q =1002Kvar
那么无功补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
22'
)2(30)10021035(8.801-+=
S =802.48（KVA ） 变电所变压器的功率损耗为：
')2(3002.0S P T ≈?=0.02×802.48=16.05（KW ） ')2(3009.0S Q T ≈?=0.09×802.48=72.22（Kvar ）
变电所变压器高压侧的计算负荷为:
')1(30P =801.8＋16.05=817.85（KW ）
')1(30Q =(1035-1002)＋72.22=105.22（Kvar ）
22')1(3022.10585.817+=S =824.59（KVA ）
无功补偿后，功率因数提高为：
59
.82485
.817cos ')
1(30')1(30'
)
1(=
=
S P ?=0.99
无功补偿前后变压器容量的变化：
根据30.S S T N ≥补偿前变压器应选择T N S .=1600KVA
补偿后则应选择'
.T N S =1000KVA
1.2.3 三号变电所的无功功率补偿
由表1-3 可知3No 变电所380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.60，而供电部门要求该厂10K 进线侧最大负荷时功率因数应在0.90以上，考虑到变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此在变压器低压侧补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高一些，所以1No 变电所380V 侧最大负荷时功率因数暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量:c Q
则 )]92.0tan(arccos )60.0s [tan(arcco 364.42)tan (tan 2130-=-=??P Q c =364.42×（1.33-0.43）
=364.42×0.9 =327.98（Kvar ）
则每一相的补偿容量为327.98/3=109.33（Kvar ）
查《工厂供电》（第二版） 陕西机械学院 苏文成 主编 机械工业出版社p328附录表45 并联电容器技术数据 选BWF10.5-120-1W 型三个,则总共电容补偿量为120×3=360（Kvar ）
取 c Q =360Kvar
那么无功补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
22')2(30)36016.484(42.364-+=
S =384.99（KVA ） 变电所变压器的功率损耗为：
')2(3002.0S P T ≈?=0.02×384.99=7.7（KW ） ')2(3009.0S Q T ≈?=0.09×384.99=34.65（Kvar ）
变电所变压器高压侧的计算负荷为:
')1(30P =364.42＋7.7=372.12（KW ）
')1(30Q =(484.16-360)＋34.65=158.81（Kvar ）
22')1(3081.15812.372+=
S =404.59（KVA ） 无功补偿后，功率因数提高为：
59
.40412
.372cos ')
1(30')1(30'
)
1(=
=S P ?
=0.92 无功补偿前后变压器容量的变化：
根据30.S S T N ≥补偿前变压器应选择T N S .=630KVA
补偿后则应选择'
.T N S =500KVA
1.2.4 四号变电所的无功功率补偿
由表1-4 可知4No 变电所380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.58，而供电部门要求该厂10K 进线侧最大负荷时功率因数应在0.9以上，考虑到变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此在变压器低压侧补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高一些，所以1No 变电所380V 侧最大负荷时功率因数暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量:c Q
则 )]92.0tan(arccos )58.0s [tan(arcco 04.271)tan (tan 2130-=-=??P Q c =271.04×（1.4-0.43） =271.04×0.97 =262.9（Kvar ）
则每一相的补偿容量为262.9/3=87.64（Kvar ）
查《工厂供电》（第二版） 陕西机械学院 苏文成 主编 机械工业出版社p328附录表45 并联电容器技术数据 选BWM6.3-100-1W 型三个，则总共电容补偿量为 100×3=300（Kvar ）
取 c Q =300Kvar
那么无功补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
22')2(30)30013.368(04.271-+=
S =279.47（KVA ） 变电所变压器的功率损耗为：
')2(3002.0S P T ≈?=0.02×279.47=5.59（KW ） ')2(3009.0S Q T ≈?=0.09×279.47=25.15（Kvar ）
变电所变压器高压侧的计算负荷为:
')1(30P =271.04＋5.59=276.63（KW ）
')1(30Q =（368.13-300）＋25.15=93.28（Kvar ）
22')1(3028.9363.276+=
S =291.93（KVA ） 无功补偿后，功率因数提高为：
93
.29163
.276cos ')
1(30'
)1(30')1(=
=
S P ?=0.95 无功补偿前后变压器容量的变化
根据30.S S T N ≥补偿前变压器应选择T N S .=500KVA
补偿后则应选择'
.T N S =315KVA
1.2.5 五号变电所的无功功率补偿
由表1-5 可知5No 变电所380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.50，而供电部门要求该厂10K 进线侧最大负荷时功率因数应在0.90以上，考虑到变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此在变压器低压侧补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高一些，所以1No 变电所380V 侧最大负荷时功率因数暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量:c Q
则 )]92.0tan(arccos )50.0s [tan(arcco 207.58)tan (tan 2130-=-=??P Q c =207.58×（1.73-0.43） =207.58×1.3 =269.85Kvar
则每一相的补偿容量为269.85/3=89.95Kvar
查《工厂供电》（第二版） 陕西机械学院 苏文成 主编 机械工业出版社p328附录表45 并联电容器技术数据 选BWF6.3-100-1W 型三个，则总共电容为100×3=300Kvar
取c Q =300Kvar
那么无功补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
22')2(30)30051.360(58.207-+=
S =216.22KVA 变电所变压器的功率损耗为：
')2(3002.0S P T ≈?=0.02×216.22=4.32KW ')2(3009.0S Q T ≈?=0.09×216.39=19.46Kvar
变电所变压器高压侧的计算负荷为:
')1(30P =207.58＋4.32=211.90KW ')1(30Q =360.51-300＋19.46=79.97Kvar
22')1(3097.7990.211+=
S =226.67KVA 无功补偿后，功率因数提高为：
67
.22690
.212cos ')
1(30')1(30'
)
1(=
=
S P ?
=0.94 无功补偿前后变压器容量的变化：
根据30.S S T N ≥补偿前变压器应选择T N S .=500KVA
补偿后则应选择'
.T N S =250KVA
1.2.6 所有车间无功补偿后的计算负荷
（表1—6）补偿后的计算负荷表
第2章变压器和主接线方案的选择
2.1 变配电所位置的选择和负荷中心确定
选择工厂变配电所的所址，应根据下列要求经技术与经济比较后确定：
1.接近负荷中心。
2.进出线方便。
3.接近电源侧。
4.设备运输方便。
5.不应设在有剧烈震动或高温的场所。
6.不宜设在多尘或有腐蚀气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧。
7.不应设在厕所浴池或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。
8.不应设在有爆炸危险的正上方或正下方，且不易设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。
9.不应设在地势低洼和可能积水的场所。
10.高压配电所应尽量与邻近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。
GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》还规定：
1.装有可燃性浸电力变压器的车间内变电所，不应设在三四级耐火等级的建筑物内；当设在二级耐火等级的建筑物内时，建筑物应采取局部防火措施。
2.多层建筑中，装有可燃性油的电气设备的变配电所应设在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集场所的正上方，正下方，贴邻和疏散出口的两旁。
3.高层主体建筑物内不宜设装有可燃性油的电气设备的变配电所。当
受条件限制必须设置时，应在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集的场所的正上方，正下方，贴邻和疏散出口的两旁，并采取相应的防火措施。
4.露天或半露天的变电所，不应设在下列场所：有腐蚀气体的场所；挑檐为燃烧体或难燃烧和耐火等级为四级的建筑物旁；附近有棉粮及其它易燃易爆物品集中的露天堆放场；容易沉积粉尘，可燃纤维和灰尘，或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所。
确定负荷中心，计算如下： 利用负荷功率矩阵确定负荷中心。
在工厂平面图的下边和左侧，任作一直角坐标的X 轴和Y 轴，测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，例如()()()111222333,,,P x y P x y P x y 、、等。而工厂的负荷中心设在(),P x y ，P 为123i P P P P +++
=∑。因此仿照《力
学》中计算重心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：
()()112233
123112233123i i i i i i
Px Px P x P x x P P P P P y P y P y P y y P P P P
+++
==
++++++=
=
+++
∑∑∑∑ 车间变电所的选址应以接近负荷中心和方便进出线的原则来确定。确定负荷中心，计算如下：
在下图中左下角选一位置做为垂直坐标系的原点，在相同比例下测量各车间用电设备的坐标值
（图2-1）某化工厂全厂总平面布置图
1-薄膜车间 2-原料库 3-成品库 4-包装材料库 5-单丝车间 6-注塑车间 7-管材车间 8-备料复制车间 9-锻工车间 10-仓库 11-机修模具车间 12-锅炉房 13水泵房 14-油泵房 15-办公楼
2.1.1 一号车间变电所变压器位置和型式的选择
各用电单位的坐标为：
1P 的坐标为（4.50，5.40），2P 的坐标为（4.80，6.60）， 3P 的坐标为（2.60，8.30）
，4P 的坐标为（2.50，5.90）， 1P =864.00KW 2P =7.50KW 3P =14.70KW 4P =6.00KW (其中i P 为各用电单位的计算负荷，此处取粗略值，下同。) 因此负荷中心的坐标为：
)
()(i i i P x P x ∑∑=
=2.89222
.3977=4.46 )
()(i i i P y P y ∑∑=
=2.89251.4872=5.46 由计算结果可知，负荷中心在靠近薄膜车间，考虑到方便进出线及周围环境情况，决定在1号厂房（薄膜车间）的北侧紧靠厂房修建1No 车间变电所，其型式为外附式。
2.1.2 二号车间变电所变压器位置和型式的选择
采用同样的方法计算其负荷中心的位置。由于此变电所只有单丝车间和附属设施。而附属设施的容量远小于单丝车间的容量。因此可在单丝车间附近修建2No 变电所，其型式为外附式。
2.1.3 三号车间变电所变压器位置和型式的选择
各车间或用电单位的坐标为
6P 的坐标为（6.90，7.50）
，7P 的坐标为（7.00，6.50） 6P =75.60KW 7P =308KW 因此负荷中心的坐标为： )
()(i i i P x P x ∑∑=
=6.38364.2677=6.98 )
()(i i i P y P y ∑∑=
=6.3832569=6.70 由计算结果可知，负荷中心在靠近管材车间，考虑到方便进出线及周围环境情况，决定在7号厂房（管材车间）的东北侧紧靠厂房修建3No 车间变电所，其型式为外附式。
2.1.4 四号车间变电所变压器位置和型式的选择
考虑到4No 车间变电所的负荷较小，所以采用高压配电所带一附设车间变电所方案设计，所址靠近主要负荷车间（即备料车间和机修车间），考虑到高压进线即周边环境情况，决定高压配变电所修建在12号厂房（机修
供配电工程课程设计任务书 1．题目 能动学院10kV变电所电气设计 2．原始资料 2.1 课题原始资料 工程概况地下室为自行车库，地上五层，集实验室、办公室、研究室等综合性建筑。框架结构,现浇楼板，共有南北两栋楼。根据工程的总体规划，学院楼拟用两台变压器，一用一备，两路10kV电源进线引自校内10kV总配电所，变压器设在北楼一层的室内。现已建一台10/0.38kV变压器，另一台为二期工程，二级负荷的备用电源引自校内10kV总配电所。在南楼设置总配电间，电源引自北楼变电所。本工程消防负荷(如排烟风机、消防电源、应急照明、防火卷帘等)、弱电电源、客梯电力等为二级负荷，其余照明、空调、实验用电等均为三级负荷。二级负荷采用双回路(分别引自两段低压母线)供电，消防负荷采用双回路供电，两路电源末端配电箱自动切换；三级负荷采用单回路供电。 电力负荷：
2.2 供电条件 （1）供电部门110/10kV变电所位于工程附近1.5km处，10kV母线短路电流为20kA，根据需要可提供给用户1路或2路10kV专线供电。 （2）采用高供高计，要求月平均功率因数不少于0.95。不同电价负荷，计量分开。如学校用电统一执行居民电价，公共建筑执行商业照明电价、非工业动力电价，工业企业生产用电统一执行大工业电价、职工生活用电执行居民电价。 （3）供电部门要求用户变电所高压计量柜在进线主开关柜之前，且第一柜为隔离柜。 2.3 其他资料 当地最热月的日最高气温平均值为38℃，年最热月地下0.8m处最高温度平均值为25℃。当地年雷暴日数为35天。当地地质平坦，海拔高度为100m，土壤为普通粘土。 3．具体任务及技术要求 本次课程设计共1.5周时间，具体任务与日程安排如下： 第1周周一：熟悉资料及设计任务，负荷计算与无功补偿、变压器选择。 周二：供配电系统一次接线设计，设计绘制变电所高压侧主接线图。 周三：设计绘制变电所低压侧主接线图。 周四：设计绘制变电所低压侧主接线图。
工厂总配变电所及配电 系统设计 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
重庆大学网络教育学院毕业设计（论文） 题目某工厂总配变电所及配电系统设计 学生所在校外学习中心四川遂宁校外学习中心 批次层次专业201601、专科起点本科、电气工程及其自动化 学号W1420345 学生杨敏 指导教师董光德 起止日期
在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。论文注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践技能注重实用性，可操作性和有针对性。 本设计选择进行了一个模拟的中小型工厂10/、容量为的降压变电所，区域变电站经10KV双回进线对该厂供电。该厂多数车间为三班制。本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷，要求不间断供电。全年为306个工作日，年最大负荷利用小时为6000小时。属于二级负荷。 论文论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行，并根据工厂所能取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。 本论文共分部分包括：负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和形式选择、变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的选择、短路电流的计算、变电所一次设备的选择与校验、变电所电气主结线图、工厂二次回路方案的选择继电保护的设计与整定以及防雷、接地设计：包括直击雷保护、行波保护和接地网设计。 关键词：负荷计算短路计算主接线无功补偿设备选择
湖南理工职业技术学院 工厂供配电技术课程设计题目：某工厂供配电系统的电气设计 年级专业：风能工程系机电1132班 学生姓名：龙博 指导老师：卢永辉 2015年06月15日
摘要 工厂供电，是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来，而易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无疑不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量；利用所学的知识确定变电所的位置。计算出短路电流的大小，选出不同型号的变压器，进而确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。 关键词：主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 目录 第1章前言 (4) 第2章设计任务 (5) 2.1 原始资料 (5) 2.2 工厂平面图 (5) 2.3 工厂供电电源 (5)
2.4 工厂负荷情况 (6) 2.5 设计要求 (7) 第3章全厂负荷计算和无功功率补偿 (8) 3.1 负荷计算 (8) 3.2 无功功率补偿 (11) 第4章变电所高压电器设备选型 (12) 4.1 主变压器的选择 (12) 4.2 各个车间变压器的选择 (12) 4.3 10KV架空线的选择 (13) 第5章短路电流的计算 (14) 5.1 短路的基本概念 (14) 5.2 短路的原 (14) 5.3 短路的后果 (14) 5.4 短路的形成 (15) 5.5 三相短路电流计算的目的 (15)
某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计 一、生产任务及车间组成 1．本厂产品及生产规模 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。 2．本厂车间组成 （1）铸钢车间；（2）铸铁车间；（3）锻造车间；（4）铆焊车间；（5）木型圈车间及木型库；（6）机修车间；（7）砂库；（8）制材场；（9）空压站；（10）锅炉房；（11）综合楼；（12）水塔；（13）水泵房及污水提升站等。 二、设计依据 1．厂区平面布置图(略) 2．全厂各车间负荷计算表如下：各车间380伏负荷
3．供用电协议 工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下： （1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路引入本厂，其中一个为工作电源，一个作为备用电源，该变电所距离工厂东侧4.5km处，单位长度电抗值为0.4Ω/km。 （2）供电系统短路技术数据如下： 区域变电所35kV母线短路数据如下： 系统最大运行方式：S dmax＝200MVA；系统最小运行方式：S dmin＝175MVA （3）电部门对本厂提出的技术要求 ①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂总降不应大于1.5秒。 ②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。 ③在企业总降压变电所高压侧进行计量。
三、设计范围与任务 1．负荷计算 全厂总降变电所负荷计算，是在车间负荷计算基础上进行的，考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表，表达设计成果。 2．总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择 考虑电源进线方向，综合考虑设置各个变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要，确定主变台数容量。 3．厂总降压变电所主接结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求可靠性级别的计算负荷值，确定高低压侧的接线形式。 4．厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况，从技术、经济合理性确定厂区配电电压。择优选择配电网布置方案，按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。 5．工厂供配电系统短路电流计算 工厂用电，通常为电网末端负荷，其容量远远小于电网容量，均按无限容量系统供电进行短路电流计算。 6．改善功率因数装置设计 COS，通过查表和计算求出达到供电部门要根据负荷计算要求本厂的高压配电所的 求的数值所需补偿的无功功率。由产品样本选出需补偿电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜。 7．变电所高低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及相应的额定制，选择各种电器设备、开关柜等。用主结线图、设备材料表等表达设计成果。 8．继电保护及二次结线设计 内容包括继电保护装置、监视及测量仪表、控制和信号装置及备自投，用二次回路原理图或展开图及元件材料表来表达设计成果。 9．变电所防雷、接地装置设计 参考本地气象、地质资料设计防雷装置，并进行接地装置设计计算。 10．总降变电所变、配电装置总体布置设计 综合前述设计计算成果，参照有关规程，进行室内、室外变配电装置的总体布置和施工设计。 11．车间(机加车间)变电所及低压配电系统设计 根据生产工艺要求，车间环境，用电设备容量、分布情况等进行设计，确定车间变电所所用变台数、容量。 四、本厂的负荷性质 本厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为6000小时。属于二级负荷。 五、工厂的自然条件 1．气象条件 （1）最热月平均最高温度为30℃； （2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20℃； （3）土壤冻结深度为1.10米； （4）夏季主导风向为南风； （5）年雷暴日数为31天。
10~0.4kV变电所供配电系统初步设计 摘要:从负荷计算、无功补偿、站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动 化等方面论述了10kV变电站设计的主要内容和设计程序. 关键词: 10kV变电站; 设计; 负荷计算; 无功补偿 10kV配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广 大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV配电网所处的地位十分重要. 在配电 工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件. 本文就10kV变电站的 设计思路进行探讨. 1 负荷计算及负荷分级 计算负荷是确定供电系统,选择主变容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护 的重要数据. 因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要 手段. 此阶段需要的原始资料有: ①供电区域的总平面图; ②供电区域逐年及最终规模的最大负荷、年耗电 量、功率因数值及项目投产日期; ③每回出线的名称、负荷值、各负荷的性质及对供电可靠性或其它方面的 特殊要求; ④供电部门对电源电压、供电方式、电源路数及继电保护、自动装置等方面的相关意见; ⑤用户 对变电站设置方面的数量、容量、位置等的设想及资金准备情况等. 计算负荷的方法多种多样,如需用系数法、二项式法、利用系数法等. 目前多数采用需用系数法与二项 式法相结合的方法,部分采用利用系数法. 但是由于利用系数法其理论依据是概率论和数理统计,计算结
果比较接近实际,因此也适用于各类的负荷,在以后的负荷计算工作中将占主导地位. 负荷根据其对供电可靠性的要求可划分为一、二、三级负荷. 对于一级负荷,如医院的手术室等必须有 两个独立的电源供电,如同时具备两个条件的发电厂或变电所的不同母线段等,且当两个独立电源中任一 电源失去后,另一电源能保证对全部一级负荷的不间断供电. 对于一级负荷中的特别重要负荷,也称保安 负荷. 如用于银行主要业务的电子计算机及其外部设备、防盗信号等必须备有应急电源,应由两个独立的 电源点供电. 如两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所等. 独立 于正常电源的发电机同样可作为应急电源,实行先断后通. 对于二级负荷一般需有两个独立电源供电,且 当任一电源失去后,另一电源能保证对全部或部分的二级负荷供电. 对于三级负荷,通常只需一个电源供 电. 在各类负荷中,除了保安负荷外,都不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行 设计. 2 无功补偿的确定 在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高. 因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户 应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除, 防止无功倒送. 目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种. 在确定无功补 偿方案时应注意如下问题: 2. 1 补偿方式问题
《电气工程CAD大作业》报告 系别：机电与自动化学院 专业班级：电气自动化技术0901 学生姓名：鲁学 _____________ 指导教师：陈强 （课程设计时间：2011年6月20 0——2011年6月 25 0） 华中科技大学武昌分校
1.设计的目的 (1) 2.设计任务 (1) 3.设计任务要求 (2) 负荷计算及无功补偿 (2) 3. 1. 1各部分的负荷计算 (2) 3. 1.2无功功率补偿 (5) 变压器的选择 (5) 导线与电缆的选择 (6) 电气设备的选择 (10) 4设计心得体会 (13) 参考文献 (14)
1.设计目的 ?帮助我们熟悉小型工厂的配电系统的构架及建模方案。 ?训练同学们对配电系统最基本的参数讣算，并根据计算参数选择正确的的器件来完成配电的需要系统。 ?利用CAD绘图软件画出10kv工厂供配电系统设计，使我们更加熟悉CAD的绘图，实现现10kV及以下低压供配电的CAD系统一体化设计，使其功能更趋完善，真正满足设计人员的需要，这项工作是很有实际意义的。 2.设计任务 机械厂的地理位置及负荷分布图 ⑷电WTM 7 生话X的 ft荷中 心 xx机械厂总平面图 比例1： 2000备 用 电 即 I公八电裁m
机械厂的负荷统计表 丿房编厂房名称负荷类型设备容量（kw）需要系数功率因数 号kx cose 1铸造车间2300 2锻压车3350 间 3热处理车3150 间 4电镀车间3250 5仓库320 6工具车间3360 7金工车间3400 8锅炉房250 9装配车间3180 10机修车间3160 11生活区3350 3.设计任务要求 负荷计算及无功补偿 3. 1. 1各部分的负荷计算 要进行低压供配电系统的设计，负荷的统讣计算是其中的一项重要内容，负荷讣算结果对选择供配电设备及安全经济运行均起决定性的作用。 负荷计算的目的是: ①算变配电所内变爪器的负荷电流及视在功率,作为选择变爪器容量的 据。 ②汁算流过各主要电气设备（断路器、隔离开关、母线、熔断器等）的负荷电 流，作为选择这些设备的依据。
摘要 某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计是对工厂供电的设计。本设计对工厂供电方式、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述，其中还包括全厂的负荷计算、高压侧和低压侧的短路计算、设备选择及校验、主要设备继电保护设计、配电装置设计、防雷和接地设计等。本设计通过计算出的有功、无功和视在功率选择变压器的大小和相应主要设备的主要参数，再根据用户对电压的要求，计算补偿功率,从而得出所需补偿电容的大小与个数。 根据国家供电部门的相关规定,画出总配变电所及配电系统的主接线图。电气主接线对电气设备的选择，配电所的布置,运行的安全性、可靠性和灵活性,对电力工程建设和运行的经济节约等，都有很大的影响。,,, 关键词：变电所,负荷计算,设备选型,继电保护 ABSTRACT
Tｈe whole plａnt distrｉbuｔion sｕbstation ａnｄｐowｅr ｄistribｕtiｏn sysｔem desｉｇｎof a plａstic products factｏry is for powｅｒｐlａnt desiｇｎ. Ｔｈe design mａkes thｅｎarrative ａbｏut thｅfacｔory power supply, mａin ｅquｉｐｍent seｌectiｏｎ,protectｉon ｄevｉce ｃｏｎfigｕratｉon and grｏun ｄinｇsｙstem ｆor ｌightning protection, ｗhｉｃｈalso incluｄesｔｈe ｌoad cａlculation of the factｏｒｙ，thｅshｏrt ｃirｃuｉt ｃuｒrent caｌcuｌaｔｉon ｏf ｔｈe ｈｉgｈｐｒessure sｉde and ｌow pressure sidｅ, eqｕipｍent selｅctｉon ａnｄｖａlidａtioｎ, tｈe maｉn eｑｕipmｅnt reｌａy pｒｏtecｔion dｅsign, power ｄisｔｒibutｉon eqｕiｐmeｎt deｓigｎ, ligｈｔｎｉｎg protection andｇrｏundingｄesｉgn. Ｔhis deｓign is bａｓed on theｃalｃulatｉon of tｈe actiｖe p ｏwer, ｒeａctｉvｅpowｅr and ａpｐaｒent ｐower transfｏrmer ａnｄthe size of the correspondｉｎg main ｅquipment mａｉn pａrameteｒ, ｔｈen woｒksｏut the compensation computｉng ｐoｗer aｃcording tｏｕsｅｒreqｕiremenｔs to v ｏltage ．Ｔhus it can obtａｉn the deｓｉrａble sｉze aｎd nｕmｂｅｒof compensat ｉon capacｉtｏr． Ａccorｄiｎg to ｔhe ｒｅlevanｔpｒoｖisｉons ｏf ｔhe natiｏｎaｌｅlectrｉcity secｔoｒ, the deｓｉgn dｒaws the ｍａin coｎnectiｏn diaｇram about the total diｓtｒiｂutioｎsubstａｔion anｄpoｗeｒdiｓtributioｎsysｔem. Main el ｅcｔriｃaｌcoｎnｅction ｈavｅgｒｅat inflｕenｃe on the elecｔrｉｃal equipｍentｓelectｉｏn，ｔhe layout of the distｒｉbutioｎ,operatｉｏn ｓaｆeｔｙ, r ｅlｉabｉlｉty and flexibility，alｓo ｐｏｗｅr eｎginｅering cｏnstructｉon and eｃｏnｏmy oｆｔｈe oｐeｒaｔiｏｎand so oｎ. Keywords: substaｔions, ｌoad calｃｕlation,ｅqｕipment selection，re ｌay protection
届毕业生 毕业设计说明书题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年 6月 6日
目次 1 概述 0 1.1 国内外发展现状 0 1.2 供配电系统的研究意义 0 1.3 研究的内容 (1) 2 负荷计算及无功补偿 (1) 2.1 电力负荷的类型 (1) 2.2 负荷计算 (1) 2.3 无功功率补偿 (4) 3 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (5) 3.1 变电所主变压器的选择 (5) 3.2 主接线方案设计 (6) 3.3 厂区规划图 (7) 4 短路电流的计算 (7) 4.1 短路电流计算的基本公式 (7) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (7) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (8) 5 高、低压电气设备的选择与校验 (9) 5.1 高压设备的选择与校验 (10) 5.2 低压设备的选择与校验 (11) 5.3 母线的选择 (12) 5.4 导线的选择 (12) 6 继电保护的整定与计算 (13) 6.1 高压线路的继电保护 (13) 6.2 电力变压器的继电保护 (14) 7 防雷和接地装置 (14) 7.1 防雷 (14) 7.2 接地装置 (14) 7.3 防雷措施 (16) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17) 附录A 电气主接线图 (19)
1 概述 1.1 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2 供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
题目10kv工厂变电站设计 目录 1. 设计任务 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计任务与要求 (3) 2．设计内容...............................................4-10 2.1.负荷计算和无功功率补偿.............................4-7 2.1.1.负荷计算.......................................4-6 2.1.2.无功功率的补偿 (7) 2.2.变压器的选择.......................................7-8 2.2.1.变压器台数的选择 (7) 2.2.2.变压器容量的选择 (8) 2.2.3.变压器类型的选择 (8) 2.3.导线与电缆的选择 (9) 2.3.1高压进线和引入电缆的选择 (9) 2.3.2 380v低压出线的选择 (9) 2.4.电气设备的选择 (10) 2.4.1. 模块功能 (10) 2.4.2. 模块需要提供的参数 (10) 2.4.3. 继电保护及二次结线设计 (10) 3．防雷与接地装置的设置.....................................10-11 3.1.直接防雷保护.. (11) 3.2.雷电侵入波的防护 (11)
3.3接地装置的设计...........................................11 4． 参考文献.. (13) 1.设计任务 1.1设计题目：10KV 工厂供配电系统设计 1.2设计目的 通过本课程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电配电系统前沿技术及先进设备。让我们了解设计工厂配电的一般流程，对工厂的布局有个大致的概念，对电力系统的接线方式有一定的了解。 1.3设计任务与要求 机械厂的地理位置及负荷分布如下图： 机械厂负荷统计表 厂房编号 厂房名称 负荷类型 设备容量（KW ） 需要系数Kx 功率因数cos ψ 1 铸造车间 2 300 0.3 0.7 2 锻压车间 3 350 0.3 0.65 3 热处理车间 3 150 0.6 0.8 生活区 电镀车间 铸造车间 仓库 锻压车间 工具车间 热处理车间 金工车间 厂区 锅炉房 装配车间 机修车间 北-------------- 南
10KV变电所及其配电系统的设计 摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。 关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统
第1章绪论 1.1工厂变配电所的设计 1.1.1用户供电系统 电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下） 1.大型电力用户供电系统 大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。 某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。 2.中型电力用户一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。高压配电所通常与某个车间变电所合建。 3.小型电力用户供电系统 一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。 1.1.2工厂变配电所的设计原则 1.必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节 约有色金属等技术经济政策。 2.应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。 3.应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。 4.必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区
某纺织厂供配电系统设计 一丶设计对象简介 变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2～3台主变压器；330 千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5 ～10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。变电所继电保护分系统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护）两类。 二丶原始资料 1.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷利用小时数4600小时。工厂负荷统计资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。 表1：化纤厂负荷情况表
2.供电电源请况：按与供电局协议，本厂可由16公里处的城北变电所（110/38.5/11kV），90MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。 3.电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为400MVA；10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。 4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA为18元/月，电费为0.5元/ kW·h。 5.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。 6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2 m。 二．设计内容 1．总降压变电站设计 （1）负荷计算 （2）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，根据改方案初选主变压器及高压开关等设备，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。 （3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确
[某工厂变电所设计]某工厂车间变电所供配电设计 第一章绪论 1.1.1机械工厂供电的意义和特点 工厂是工业生产的主要动力能源。工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输，变换，分配到工厂车间中的每一个用电设备上。随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能的质量，供电的可靠行以及技术经济指标等的要求也日益提高。供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资，运行费用和有色金属的消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上，他与企业的经济效益，设备和人身安全等是密切相关的。 供电设计的任务是从厂区以外的电网取得电源，并通过厂内的变配电中心分配到下厂的各个供电点。它是工程建设施下的依抓，也是日后进行验收及运行维修的依据。供电设计首先要确定供电系统并进行用电负荷计算，然后将设计的供电系统图及用电容量向供电部门申请。申请用电容量的大小应满足生产需要，也要考虑到节省投资和节约能源，这就要求设计者对对工艺专业和公用专业用电负荷系数有足够的把握。在设计计算中除了查找外，还必须借助于设计者在中长期积累的经验数据。由于机械工厂车间组成类型多，产品、工艺日新月异，对供电要求各不相同，非专业设计院或个体设计者一不了解机械
生产工艺和生产规律，要作出好的设计，相对来说要困难些。比如机加工车间，从设备明细表中看出用电电量颇大，大小设备用电量相差较大，用电特点是短时下作制的设备多，机加工设备辅助传动电机一般仅工作几秒钟，而停歇时间却达几分钟、甚至几小时。在作负荷计算时对设备下作时间要了解, 并把不同的用电设备按组划分确定其 计算功率。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到下列基本要求： ①安全在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故②可靠应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求③优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 ④经济供电系统的投资要省，运行费用要低，并尽可能节约电能和减少有色金属的消耗量 此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾全局和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适当发展。
《电气工程CAD大作业》 报告 系别：机电与自动化学院 专业班级：电气自动化技术0901 学生姓名：鲁学 指导教师：陈强 （课程设计时间：2011年6月20日——2011年6月25日） 华中科技大学武昌分校
目录 1．设计的目的 (1) 2．设计任务 (1) 3．设计任务要求 (2) 3.1负荷计算及无功补偿 (2) 3.1.1各部分的负荷计算 (2) 3.1.2无功功率补偿 (5) 3.2变压器的选择 (5) 3.3导线与电缆的选择 (6) 3.4电气设备的选择 (10) 4设计心得体会 (13) 参考文献 (14)
1.设计目的 ·帮助我们熟悉小型工厂的配电系统的构架及建模方案。 ·训练同学们对配电系统最基本的参数计算，并根据计算参数选择正确的的器件来完成配电的需要系统。 ·利用CAD绘图软件画出10kv工厂供配电系统设计，使我们更加熟悉CAD 的绘图，实现现10kV及以下低压供配电的CAD系统一体化设计，使其功能更趋完善，真正满足设计人员的需要，这项工作是很有实际意义的。 2.设计任务 机械厂的地理位置及负荷分布图
机械厂的负荷统计表 厂房编号厂房名称负荷类型设备容量（kw）需要系数kx 功率因数cosφ 1 铸造车间 2 300 0. 3 0.7 2 锻压车间 3 350 0.3 0.65 3 热处理车间 3 150 0.6 0.8 4 电镀车间 3 250 0. 5 0.68 5 仓库 3 20 0.4 0.8 6 工具车间 3 360 0.3 0.6 7 金工车间 3 400 0.2 0.65 8 锅炉房 2 50 0.7 0.8 9 装配车间 3 180 0.3 0.7 10 机修车间 3 160 0.2 0.65 11 生活区 3 350 0.7 0.9 3.设计任务要求 3.1负荷计算及无功补偿 3.1.1各部分的负荷计算 要进行低压供配电系统的设计，负荷的统计计算是其中的一项重要 内容，负荷计算结果对选择供配电设备及安全经济运行均起决定性的作 用。 负荷计算的目的是： ○1算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的 依 据。 ○2计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负 荷电 流，作为选择这些设备的依据。
摘要 变电所是电力系统的重要组成部分，它担负着从电力系统中受电、经过变压，然后分配电能的任务,因此变电所的设计工作是整个电网设计和运行的重要部分。 本次设计对10kV车间配电所及低压配电系统进行了详细设计，根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，本着安全、可靠、优质、经济，结合实际情况，解决对各个部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。 设计时，首先进行各个车间负荷计算及确定无功补偿方案，提出2个可行的主变压器配置方案，然后通过对技术经济指标，确定主变压器的选择，进而确定主接线方案。接着进行短路电流计算，并根据短路电流计算结果选择变电所所需的一次设备、确定二次回路和继电保护整定以及车间照明设计，最后进行防雷接地设计。 关键字：车间变电所主变选择一次设备继电保护
ABSTRACT Substation is an important part of power system, it assumes by electricity from the power system, through the transformer, and then assigned the task of power, so the designof substation design and operation of the entire power grid an important part. The design of the 10kV distribution plant clinics and low voltage distribution system designed in detail，according to the various workshops the number and nature of the load, the production process on the load requirements as well as load distribution, in a safe, reliable, high-quality, economy, combined with the actual situation to address the various departments of the safe, reliable, economic and technological problem of the distribution of power. First of all, for each plant load calculation and determine the reactive power compensation scheme, proposed two possible configuration of the main transformer, and then on the technical and economic indicators to determine the choice of the main transformer, and then determine the main connection of the program.Followed by short-circuit current calculation and choice according to short-circuit current calculations in a
XX大学XX学院 本科生课程设计 题目：中型工厂供配电系统变（配）电所电气设计课程：供配电工程 专业：XXXXXXXX 班级：XXXXX 学号: XXXX 姓名：XXXX
指导教师：XXXX 完成日期：2013.6.13 供电工程课程设计任务书 一、设计课题 题目：中型工厂供配电系统变（配）电所电气设计。 简介：工厂共有生产车间7个，另有综合辅助设施2个。根据工程的总体规划，工厂拟设总降压变电所或配电所一座，车间变电所3座。高压变电所或高压配电所拟与二号车间变电所合建。3、4车间负荷为二级负荷。 二、设计基础资料 1、各车间（部门）的用电负荷情况统计如下表 （１）1号车间变电所STS1供电负荷： 1车间动力150Kw、Kd=0.75、cos?=0.65 照明20Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 ２车间动力380Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明25Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 综合楼动力180Kw、Kd=0.75、cos?=0.8 照明280Kw、Kd=0.85、cos?=0.8 （２）2号车间变电所STS2供电负荷： ３车间动力400Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明30Kw、Kd=0.85、cos?=0.7
4车间动力600Kw、Kd=0.55、cos?=0.75 照明40Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 5车间动力200Kw、Kd=0.6、cos?=0.75 照明20Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 （3）3号车间变电所STS3供电负荷： 6车间动力280Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明25Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 7车间动力250Kw、Kd=0.65、cos?=0.7 照明20Kw、Kd=0.85、cos?=0.7 食堂等动力180Kw、Kd=0.75、cos?=0.8 照明40Kw、Kd=0.8、cos?=0.6 注：计算总负荷时，KD取0.9。 ２、工厂为三班制连续生产，年最大负荷利用小时6000h。由于工厂为新建，近５年内负荷发展不超过10%。无高压用电设备。厂区内不设架空线路。 ３、与供电部门签定的供用电协议： 工作电源由电力系统的地区变电所Ａ提供，变电所Ａ有35Kv和10Kv两种电压出线可供工厂选用，变电所Ａ到工厂的架空线路总长度为5Km。此外，电力系统还有一个变电所Ｂ的10Kv线路可向工厂提供所需的备用电源，变电所Ｂ到工厂的架空线路长为7Km 。工作电源和备用电源不允许同时对工厂供电。 供电部门要求在工厂高压进线侧进行用电计量，要求高压侧功率因数不得低于0.9。不同电价，计量分开。 已知变电所A出口处短路容量为300MVA~400MVA，变电所Ｂ出口处短路容量为
住宅建筑变电所及供配电设计要点总结 变电所及供配电设计是住宅设计的重要内容之一，由于各地供电局对变电所及供配电设计又有一些特殊的规定，这些特殊规定反过来又会影响着设计院对建筑、电气、结构、暖通等专业的设计；为避免当地供电局对变电所及供配电设计与设计院的设计不一致，而造成后期各专业的返工，结合融科海阔天空和融科橡树澜湾变电所及供配电设计，总结了一些设计要点。 一、供电局对供配电系统总的要求 1、住宅建筑供配电实行公用和专用配电的方式，居民住宅生活用电属于公用用电，该部分资产无偿划拨给当地供电局，并由其管理、维护，专用配电的资产属于建设单位，由建设单位或委托其他单位管理、维护。 2、在一个规划小区建筑（或单体建筑）内，若专用配电用电负荷小于50KW，其负荷电源可在公用变压器搭接，可不设专用变压器。 3、计量方式：公用配电采用住宅分表计量到户（又称“一户一表”），专用供配电采用高压侧设总计量方式，低压侧设分表计量。 二、变电所设计要点 1、变电所位置选择要点 1）、要求变电所相对位于负荷中心，且低压供电半径不宜超过200 m； 2）、要求变电所正上方或侧上方不能是如厨房、卫生间、浴室、泳池等经常积水的场所； 3）、要求变电所不得设在有爆炸危险环境或火灾危险环境的正上方或正下方； 4）、要求变电所周围（包括正上方和正下方）不得紧邻住宅的卧室、书房、起居室等要求安静的场所，若紧邻上述场所，则要求变电所做隔音处理，变电所内壁采用防火隔音棉等复合材料，要求噪音衰减30分贝以上；
5）、要求变电所的位置方便设备运输及搬运；不宜采用吊装口作为搬运通道； 6）、要求变电所的位置方便高压电缆进线和低压电缆出线。 2、变电所对建筑专业设计要点 1）、变电所面积要求：单台变压器变电所面积为60-80 m 2，两台变压器变电所面积为120-150 m 2；当变电所的形状不规则或变电所内有结构柱时，要求适当加大变电所的面积； 2）、层高要求：变电所室内净高（室内地坪至梁下口）不小于3 m； 3）、门窗要求：变电所长度大于7米，要求设置不少于2个独立向外开启的钢质甲级或乙级防火门，门要求设置在两端；长度大于60米时，要求增设1个独立向外开启的钢质甲级或乙级防火门（变电所位于地下室时，其门要求为甲级防火门，变电所位于地上时，通向相邻房间的门为甲级防火门，通向过道或室外，要求为乙级防火门），门宽要求1 . 8 m，高度为2 . 4 m； 4）、室内墙面、天棚装饰要求：白色内墙涂料要求 5）、室内地面装饰要求：地坪要求做防潮防水处理，室内地面铺设300×600浅灰色仿古地砖； 6）、室内电缆沟要求：要求做防潮防水处理，电缆沟尺寸600×600—800 m m （宽×深，单排支架为600 m m深，两排支架为800 m m深）；沟盖板荷载不小于2KN/ m 2） 7）、室外通道要求：要求室外运输通道宽度不小于3 . 5 m，净空高度不小于3 . 5 m，搬运通道宽度不小于2 . 0 m，净空高度不宜小于2 . 5 m；当变电所室内外存在高差时，不能利用台阶的形式进行处理，应采用小于12°的斜坡处理，并满足搬运通道要求。 3、变电所对结构专业设计要点